锌(AZO)、镓掺杂的ZnO(GZO)、氧化铝和镓共掺杂的ZnO(AGZO)、硼掺杂的ZnO(BZO)、及它们的任何组合。合适的材料也可以是包括至少一种透明导电氧化物(TCO)和其他导电材料的复合材料，其不会明显降低正面接触层的导电性或光透射率。在一些实施例中，正面接触层110的厚度为纳米级或微米级，例如，介于0.3nm至2.5μηι的范围内。
[0070]在一些实施例中，抗反射层也可以形成在正面透明层110的上方。用于抗反射层116的适合材料的实例包括但不限于S12和MgF2。
[0071]在另一方面中，本发明也提供了一种制造光伏器件100的方法。该方法包括:在衬底102的上方形成背面接触层104 ;以及在衬底102上方形成包括吸收材料的吸收层106。在一些实施例中，形成吸收层106的步骤包括前文描述的步骤。
[0072]本发明也提供了一种光伏器件，包括衬底102、设置在衬底102之上的背面接触层104、以及吸收层106，其中，吸收层106包括设置在背面接触层104之上的吸收材料。在上文中已经描述了这些层。在一些实施例中，吸收层106的底面基本不包括硫。吸收层106的上表面上的硫与硒和硫的总量的原子比例介于0.1至1.0的范围内。在一些实施例中，吸收层106包括Ga，且上表面的Ga与底面的Ga的比例介于25%至100%的范围内。光伏器件100可以进一步包括设置在吸收层106上方的缓冲层108。光伏器件100可以进一步包括设置在缓冲层108之上的正面透明层110和设置在正面透明层110之上的抗反射层116。
[0073]本发明提供了一种形成光伏器件的吸收层的方法。该方法包括下列步骤:在衬底的之上形成金属前体层；将含硫前体沉积到金属前体层上；以及在沉积含硫前体的步骤之后，将含硒前体沉积到金属前体层上。在一些实施例中，金属前体层包括选自第I族元素、第III族元素、它们的合金或任何组合的材料。第I族元素可以选自Cu或Ag。第III族元素可以选自Al、Ga、In或Tl。在一些实施例中，金属前体层还包括硒(Se)。
[0074]在一些实施例中，在将含硫前体沉积到金属前体层上的步骤中，含硫前体包括硫化氢或硫元素蒸汽。在介于300°C至550°C范围内(例如，350°C至450°C )的第一温度下沉积含硫前体。在一些实施例中，在低于第一温度(沉积含硫前体的温度)的至少一个温度下将含硒前体沉积到金属前体层上。在一些实施例中，将含硒前体沉积到金属前体层的步骤包括:在第二温度下沉积含硒前体；以及在不同于第二温度的第三温度下沉积含硒前体。含硒前体可以包括硒化氢或硒元素蒸汽。第二温度介于25°C至350°C的范围内(例如，250°C至350°C )。第三温度可以介于400°C至600°C的范围内(例如，400°C至500°C )。在第一温度、第二温度或第三温度条件下沉积含硫前体或含硒前体的持续时间分别介于0.1至300分钟的范围内。
[0075]在一些实施例中，该方法还包括在将含硒前体沉积到金属前体层的步骤之后，在惰性气体中退火光伏器件。可以在介于500°C至800°C范围内(例如，500°C至600°C )的温度下在包括氮气或氩气的惰性气体中实施退火。退火的持续时间可以介于0.1至300分钟的范围内。
[0076]在另一方面中，本发明也提供了一种制造光伏器件的方法。该方法包括:在衬底的之上形成背面接触层；以及在衬底之上形成包括吸收材料的吸收层。在一些实施例中，形成吸收层的步骤包括前文中描述的步骤。形成吸收层的步骤可以包括:在衬底的之上形成金属前体层；将含硫前体沉积到金属前体层上；以及在沉积含硫前体的步骤之后，将含硒前体沉积在金属前体层上。
[0077]在一些实施例中，将含硒前体沉积到金属前体层的步骤包括:在第二温度下沉积含硒前体；以及在不同于第二温度的第三温度下沉积含硒前体。在一些实施例中，第二温度低于第一温度且第二温度低于第三温度。在一些实施例中，第一温度介于300°C至550°C的范围内。第二温度介于25°C至350°C的范围内。第三温度介于400°C至600°C的范围内。
[0078]在一些实施例中，在衬底的之上形成吸收层的步骤还包括:在将含硒前体沉积到金属前体层的步骤之后，在惰性气体中退火光伏器件。在一些实施例中，可以在介于500°C至800°C范围内的温度下在包括氮气或氩气的惰性气体中实施退火。
[0079]本发明也提供一种光伏器件，其包括衬底、设置在衬底之上的背面接触层、以及设置在背面接触层之上的包括吸收材料的吸收层。在一些实施例中，吸收层的底面基本不包括硫。吸收层的上表面上的硫与硒和硫的总量的原子比例介于0.1至1.0的范围内。在一些实施例中，吸收层包括Ga，且上表面的Ga和底面的Ga的比例介于25%至100%的范围内。光伏器件还包括设置在吸收层上方的缓冲层、以及设置在缓冲层上方的正面透明层。
[0080]尽管根据示例性实施例已描述了主题，但并不限于此。相反，本领域普通技术人员应该在广义上解释所附权利要求，其可以包括其他变体和实施例。
【主权项】
1.一种用于形成光伏器件的吸收层的方法，包括: 在衬底的之上形成金属前体层； 将含硫前体沉积到所述金属前体层上；以及 在沉积所述含硫前体的步骤之后，将含硒前体沉积到所述金属前体层上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属前体层包括选自由第I族元素、第III族元素、它们的合金或任意组合所组成的组中的材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中， 所述第I族元素选自由Cu和Ag组成的组。4.根据权利要求2所述的方法，其中， 所述第III族元素选自由Al、Ga、In和Tl组成的组。5.根据权利要求2所述的方法，其中， 所述金属前体层还包括硒(Se)。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在将所述含硫前体沉积到所述金属前体层上的步骤中: 所述含硫前体包括硫化氢或硫元素蒸汽；以及 在介于300°C至550°C范围内的第一温度下沉积所述含硫前体。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在低于沉积所述含硫前体的第一温度的至少一个温度下，将含硒前体沉积到所述金属前体层上。8.根据权利要求7所述的方法，其中，将含硒前体沉积到所述金属前体层上的步骤包括: 在第二温度下沉积所述含硒前体；以及 在不同于所述第二温度的第三温度下沉积所述含硒前体。9.一种用于制造光伏器件的方法，包括: 在衬底之上形成背面接触层；以及 在所述衬底之上形成包括吸收材料的吸收层，其中，形成所述吸收层的步骤包括: 在衬底之上形成金属前体层； 将含硫前体沉积到所述金属前体层上；以及 在沉积所述含硫前体的步骤之后，将含硒前体沉积到所述金属前体层上。10.一种光伏器件，包括: 衬底； 背面接触层，设置在所述衬底的上方；以及 吸收层，包括设置在所述背面接触层之上的吸收材料，其中，所述吸收层的底面基本不包括硫，并且所述吸收层的上表面上的硫与硒和硫的总量的原子比例介于0.1至1.0的范围内。
【专利摘要】一种形成光伏器件的吸收层的方法，其包括：在衬底的之上形成金属前体层；以及将含硫前体沉积到金属前体层上。该方法还包括：在沉积含硫前体的步骤之后将含硒前体沉积到金属前体层上。本发明还提供了具有合适原子分布的I-III-VI2化合物吸收件的光伏器件制造方法。
【IPC分类】H01L31/06, H01L31/032, H01L31/20, H01L31/18
【公开号】CN104882511
【申请号】CN201410193381
【发明人】黄乾燿
【申请人】台积太阳能股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年5月9日
【公告号】US20150249171